ارزیابی میزان مقاومت فشاری مهره های ستون فقرات آنالیز المان محدود بر اساس داده های عکس برداری به روش QCT Maryam Shahbahrami

2. ‫ش‬‫ر‬‫نگا‬:‫بهرامی‬‫شاه‬‫مریم‬
‫اهنما‬‫ر‬‫استاد‬:‫آقای‬ ‫جناب‬‫محمد‬‫دکتر‬‫نیکخو‬
‫تابستان‬1395
‫ات‬‫ر‬‫فق‬ ‫ن‬‫ستو‬ ‫های‬ ‫مهره‬ ‫ی‬‫فشار‬ ‫مقاومت‬ ‫ان‬‫ز‬‫می‬ ‫یابی‬‫ز‬‫ار‬:‫ا‬ ‫آنالیز‬‫ملان‬
‫ش‬‫و‬‫ر‬ ‫به‬ ‫ی‬‫بردار‬ ‫عکس‬ ‫های‬ ‫داده‬‫اساس‬ ‫بر‬ ‫محدود‬QCT

3. 3

4. 4
‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫و‬ ‫مقدمه‬
‫کلیات‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬

5. 5
‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫و‬ ‫مقدمه‬
‫کلیات‬
‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫وپیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
•‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬‫انجام‬ ‫هدف‬
‫ها‬‫مهره‬‫استحکام‬‫بینی‬ ‫پیش‬‫بهبود‬‫مدلهاي‬‫ر‬‫د‬‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫محدود‬‫اجزاي‬‫سیستم‬
QCT
‫که‬ ‫مدلی‬‫ایجاد‬‫شامل‬‫ي‬ ‫هندسه‬‫نق‬ ‫مکانیکی‬‫خواص‬‫همراه‬ ‫به‬‫مهره‬ ‫دقیق‬‫به‬ ‫طه‬
‫ي‬ ‫نقطه‬‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫آن‬.
‫هدف‬‫ا‬‫ساختار‬‫و‬‫شکست‬‫بین‬ ‫تباط‬‫ر‬‫ا‬‫بینی‬ ‫پیش‬‫نهایت‬‫در‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬ ‫این‬‫ستخوان‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫ی‬‫مدلساز‬ ‫بوسیله‬.

6. 6
‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫و‬ ‫مقدمه‬
‫کلیات‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫مهره‬ ‫در‬ ‫استخوان‬ ‫پوکی‬

7. 7
‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫و‬ ‫مقدمه‬
‫کلیات‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫شکستگی‬‫مهره‬
.‫مهره‬ ‫ی‬‫فشار‬ ‫های‬ ‫شکستگی‬Vertebral Compression Fractures (VCF)

8. 8
‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫و‬ ‫مقدمه‬
‫کلیات‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫مهره‬ ‫شکستگی‬‫مان‬‫ر‬‫د‬ ‫های‬‫اه‬‫ر‬
.‫کایفو‬‫پالستی‬‫تبرو‬‫ر‬‫و‬ ‫و‬‫پالستی‬

9. ‫منابع‬ ‫بررسی‬
9

10. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
10
‫محدود‬ ‫ای‬‫ز‬‫اج‬ ‫ی‬‫مدلساز‬
.‫اسفنجی‬‫استخوان‬ ‫مدلهای‬‫و‬‫میکر‬
•Voxel-based FE
•Beam-based FE

11. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
11
.Voxel-based FE

12. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
12
Beam-based FE

13. ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬ ‫روش‬
13

14. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تحلیل‬‫و‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
14
‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬ ‫احل‬‫ر‬‫م‬ ‫ند‬‫و‬‫ر‬

15. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫وپیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
15
•‫مکانیکی‬ ‫تست‬

16. ‫مواد‬‫روش‬‫و‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
16
•‫ش‬‫و‬‫ر‬ ‫به‬ ‫ی‬‫تصویربردار‬QCT

17. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
17
‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬
.‫هندسه‬‫مدل‬

18. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬ ‫و‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
18
‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬
.‫شبکه‬‫استقالل‬ ‫بحث‬ ‫و‬ ‫بندی‬‫مش‬
•‫نوع‬‫ها‬‫املان‬Hexahedral 8- point
•‫داشت‬‫وجود‬‫ایی‬‫ر‬‫همگ‬‫جوابها‬ ‫در‬‫سوم‬‫مرحله‬ ‫در‬‫ها‬ ‫مش‬‫تعداد‬‫کردن‬ ‫ابر‬‫ر‬‫ب‬ ‫دو‬ ‫با‬.

19. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
19
‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬
.‫خواص‬‫مکانیکی‬

20. ‫روش‬‫و‬‫مواد‬
‫ها‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
‫ش‬‫ر‬‫و‬‫پر‬
20
‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬
.‫ی‬‫ز‬‫مر‬ ‫ایط‬‫ر‬‫ش‬ ‫و‬ ‫نیرو‬
•‫املان‬ ‫تحلیل‬‫محدود‬
‫صورت‬‫به‬ ‫حل‬‫و‬ ‫گردید‬ ‫فرض‬ ‫ایزوتروپیک‬ ‫اکم‬‫ر‬‫مت‬ ‫استخوان‬General static‫انجام‬‫گرفت‬.

21. ‫تجزیه‬
‫و‬
‫تحلیل‬
‫ها‬ ‫داده‬

22. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
22
‫شکست‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫مهره‬

23. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫و‬ ‫نتایج‬‫بحث‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
23
‫میسس‬‫وان‬ ‫تنش‬‫یع‬‫ز‬‫تو‬

24. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫وپیشنهادات‬
‫وتحلی‬ ‫تجزیه‬‫ل‬
‫ها‬‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
24
‫نیرو‬‫نمودار‬-‫جابجایی‬‫مهره‬‫ی‬‫فشار‬ ‫تست‬‫در‬‫ی‬‫بارگذار‬‫تحت‬

25. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
25

26. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
26
‫مقایسه‬‫خطا‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫نیروها‬ ‫ی‬

27. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬ ‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پپیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
27
‫سوم‬ ‫تا‬‫ل‬‫او‬‫نمونه‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫نیرو‬‫نتایج‬‫مقایسه‬

28. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
28
‫ششم‬ ‫تا‬‫م‬‫ر‬‫چها‬‫های‬‫نمونه‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫نیرو‬‫نتایج‬‫مقایسه‬

29. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫و‬‫ی‬‫گیر‬‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬
‫تجزیه‬
‫داده‬ ‫وتحلیل‬
‫ها‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
29
‫های‬‫نمونه‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬ ‫نیرو‬‫نتایج‬‫مقایسه‬‫هفتم‬‫نهم‬ ‫تا‬

30. ‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬ ‫و‬
30

31. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫نتیجه‬‫و‬ ‫ی‬‫گیر‬
‫پیشنهادات‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬ ‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
31
‫در‬ ‫ی‬‫ر‬‫نوآو‬‫هش‬‫و‬‫پژ‬
1.‫در‬‫سیستم‬‫از‬‫که‬ ‫هایی‬‫داده‬‫از‬‫استفاده‬‫با‬‫شد‬‫سعی‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬‫این‬QCT‫دست‬‫به‬‫آید‬‫می‬‫مدلی‬‫که‬‫شود‬ ‫ایجاد‬
‫دقیق‬ ‫ي‬‫هندسه‬ ‫شامل‬‫مهره‬‫خواص‬ ‫همراه‬ ‫به‬‫مکانیکی‬‫باشد‬ ‫نقطه‬‫به‬‫نقطه‬.
2.‫هندسه‬‫تصاویر‬‫ی‬‫و‬‫ر‬‫از‬‫مدل‬CT‫با‬‫و‬‫از‬ ‫استفاده‬‫میمیکس‬‫ار‬‫ز‬‫اف‬‫نرم‬‫گیرد‬‫می‬ ‫ت‬‫ر‬‫صو‬.
3.‫نهایت‬‫ر‬‫د‬‫بین‬ ‫تباط‬‫ر‬‫ا‬‫بینی‬‫پیش‬‫ستخوان‬ ‫ا‬‫ر‬‫ساختا‬‫و‬‫شکست‬‫گ‬‫می‬ ‫انجام‬‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬‫وسیله‬‫به‬‫که‬‫این‬‫د‬‫ر‬‫دستاو‬ ‫یرد‬
‫باشد‬‫می‬ ‫ه‬‫ژ‬‫و‬‫پر‬.

32. ‫ها‬‫روش‬‫و‬ ‫مواد‬
‫کلیات‬‫و‬‫مقدمه‬
‫وتحلیل‬ ‫تجزیه‬
‫ها‬ ‫داده‬
‫منابع‬‫ی‬ ‫بررس‬
32
‫پیشنهاد‬ ‫ائه‬‫ر‬‫ا‬‫و‬ ‫مدل‬ ‫ضعف‬‫نقاط‬
1-‫عدم‬‫مدل‬‫ساختار‬ ‫تطابق‬Voxel-Based‫واقعی‬ ‫مهره‬‫ساختار‬ ‫با‬
2-‫خطای‬‫مایشگاه‬‫ز‬‫آ‬‫در‬ ‫شکست‬ ‫نیروی‬ ‫ان‬‫ز‬‫می‬ ‫ی‬‫گیر‬‫ه‬‫ز‬‫اندا‬ ‫دستگاه‬
3-‫همسانگرد‬‫مهره‬‫دهنده‬‫تشکیل‬ ‫مواد‬ ‫بودن‬ ‫همسانگرد‬ ‫نا‬‫غم‬‫ر‬‫علی‬ ‫مدل‬‫در‬ ‫ها‬‫املان‬ ‫گرفتن‬‫نظر‬‫در‬‫ها‬
4-‫عدم‬‫مدل‬‫و‬‫تست‬ ‫شرایط‬‫دقیق‬ ‫تطابق‬
‫از‬ ‫تند‬‫ر‬‫عبا‬ ‫میگردد‬ ‫پیشنهاد‬ ‫امدتر‬‫ر‬‫کا‬ ‫مدل‬ ‫ائه‬‫ر‬‫ا‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫که‬ ‫دی‬‫ر‬‫موا‬:
-‫منظور‬‫به‬‫پیشنه‬ ‫مدل‬‫و‬‫تست‬‫بیشتر‬ ‫تطابق‬ ‫برای‬‫همچنین‬‫و‬ ‫آمدتر‬‫ر‬‫کا‬ ‫مدل‬ ‫ائه‬‫ر‬‫ا‬‫و‬ ‫خطا‬ ‫کاهش‬‫از‬‫گردد‬‫می‬ ‫اد‬
‫گردد‬ ‫استفاده‬ ‫مدل‬‫خواص‬‫تعیین‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫تر‬‫مناسب‬ ‫توابع‬.
-‫ی‬‫ساز‬‫مدل‬‫توصیه‬‫تر‬‫مناسب‬ ‫مدل‬ ‫ائه‬‫ر‬‫ا‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫ن‬‫همگو‬‫غیر‬‫و‬ ‫همسانگرد‬‫غیر‬ ‫های‬‫ر‬‫ساختا‬‫گردد‬ ‫می‬.
-‫برای‬‫ی‬‫ساز‬ ‫بهینه‬‫روش‬‫از‬ ‫توان‬‫می‬‫مناسبتر‬ ‫روش‬‫و‬‫الگوریتم‬ ‫یافتن‬Response Surface‫کرد‬ ‫استفتده‬
‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫ی‬‫کمتر‬ ‫خطای‬‫رود‬ ‫می‬‫انتظار‬ ‫که‬.
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
‫پیشنهادات‬ ‫و‬